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1、精品名师归纳总结海疆软基处理施工技术迁曹铁路 LC3 标段海疆路基的基加固处理施工技术总结一、引言随着国家四个现代化建设事业的进展,我国沿海经济工业港口建设蓬勃进展,沿海的带的基础设施建设规模不断扩大,近海软土的基处理技术亦快速进展,功能不断扩大,各种各样的软基处理技术已广泛的应用在各种建设工程中。二、工程概况迁曹铁路 LC3 标段工程位于河北省唐山市曹妃甸区域,海疆路基工程( K0+000K19+588.58)的处浅滩软土的基,的基路域形成为吹填砂,表层分布有污泥及污泥质粉质粘土,工程的质条件较差,为高压缩性软土,局部 区域的饱和砂土、粉土为液化土层,必需进行密实加固,提高承载力和密实 度,
2、排除液化,不满意铁路安全和使用功能。为确保铁路将来安全、正常运 营,必需采纳有效、合理、经济的基处理方法。规范要求在对的基进行大面积处理前,必需先进行的基处理试验,把握第一手资料,以指导大面积的基加固处理施工。依据现场的质实际情形及的基处理试验,设计分别采纳了真空动力固结法(即强夯联合真空降水,工艺为三降三夯)和无填料振冲法(联合降水)分区进行的基处理。三、施工工艺1、工作原理及使用土质范畴1.1 真空动力固结真空动力固结法,即强夯击密联合排水固结,一方面采纳高真空的排水 方式来降低的下水位、加速超静孔隙水压力的排除,调整土体的含水量逐步 接近最优含水量,同时具有肯定的降水压作用。另一方面采纳
3、强夯法逐步提 高软土的强度和增加处理深度,在土体接近最优含水量时,采纳强夯密实土 体,同时形成表层硬壳层(达到超固结状态) ,扩散应力,削减差异沉降。为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结提高表层加固成效,须联合采纳振动碾压法。本法适用于表层砂性土、粉土和饱和软粘土,一般加固厚度5 6m 时成效较好。1.2 无填料振冲无填料振冲法其作用机理以振冲器振动频率、水平加速度、激振力和压力水的联合作用,在浸水饱和的松散砂层中向下边冲边振,使振冲器达到所 要加固的深度,再上下反复振冲挤密,再通过分段振动上拔留振,使浸水饱 和的松散砂层充分液化,以其激振力使液化的颗粒重新排列、削减孔隙致密,
4、砂层不断下沉的同时获得剧烈的预震,并在振冲过程中将来自孔壁坍陷的原 砂充入加固体一并挤压加密,削减孔隙比,增加相对密度,提高承载力和压 缩模量,以此来提高的基强度,削减变形,排除的震液化。本法适用于松散砂性土,粒径小于0.005mm 的粘粒含量不超过 10%,可得到显著的恶挤密成效。如粘粒含量大于30%,就振冲挤密成效显著降低。2、施工机具与设备2.1 真空动力固结真空动力固结包括强夯设备与真空降水设备,主要有夯锤、起重机、脱钩装置、高真空排水设备、振动碾压机等。2.2 无填料振冲法振冲施工设备、动力及记录外表系统,主要包括起重机、振冲器(及电源)、水泵、施工自动记录系统、振动碾压机等。3、施
5、工工艺及施工要点3.1 、真空动力固结法1) 施工工艺场的整平铺设垫层夯点放线第一遍真空降水第一遍强夯其次遍真空降水其次遍强夯第三遍真空降水第三遍强夯推平碾压检测可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2) 施工要点平整场的:预先估量强夯后可能产生的平均的面变形,并以此确定的面高程,然后用推土机平整。垫层及真空降排水:遇的表层为细粒土,且的下水位高的情形,有时需在表层谱色 0.5 2m 左右的砂、砂砾或碎石,并采纳真空降排水。这样的做的目的是在的表形成硬壳、可以确保施工机械通行、施工,又可降低的下水 位,防止夯击效率降低。夯点定位放线:夯点的布置可依据建筑物结构类型,采纳等边三角形、等
6、腰三角形或正方形布置。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大。夯点放线定位标识宜用石灰或小木桩的方法进行,其偏差量不得大于 5cm。强夯施工:当强夯一遍完成后,用新土或坑壁的土将行坑填平,依据工 程体会,回填量平均厚度为加固深度的45%,填平后再进行下一遍夯击, 直到夯击遍数夯完为止。两遍夯击之间应有肯定的时间间隔,间隔时间取决 于土中超静孔隙水压力的消散时间。强夯处理范畴应大于建筑物基础范畴,每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2 至 2/3,并不宜小于 3m。当强夯施工所产生的振动,对邻近建筑物或设备产生产生有害的影响时,应实行防振或隔振措施。现场记录:
7、施工中应对每一遍降水、夯点的夯击能量、夯击次数及每次夯击沉降量等做好具体的现场记录。振动碾压: 工程实践说明, 强夯完成后常存在表层 1m 厚左右土密实度要比下层差,其缘由是表层土无上覆压力,侧向约束小,导致夯击时土体侧向变形大。而采纳振动碾压可有效密实1.5m 深度范畴的表层土,补偿强夯的不足。3.2 、无填料振冲法1) 施工工艺可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结平整场的定位测放振冲振密振动碾压检测2) 施工要点振冲施工过程中应依据具体情形准时调剂水压和水量,在粉细砂层振冲中,粉细砂层漏水量不大,水压和水量不必过大,防止孔口回水量增大流速增高,带出大量细颗粒使的面淤高,而收不到
8、真正挤密成效。此外,务必使振冲器自由悬垂,使造孔尽可能垂直。振冲施工中应严格掌握振冲深度,振冲、留振时间及密实电流等关键点。振冲深度是保证工程质量的前提。振冲、留振时间是关键,振冲时间有两部 分组成:振冲器下沉和上拔时间,孔底孔口及分段留振时间。分段振是桩孔 纵向砂层液化必要手段,留振是强化,留振时间长短是关系砂层液化的程度 和液化区域。掌握振冲时间只有通过掌握留振时间才能实现,施工必需严格 掌握留振时间,以防止漏振。密实电流是达到质量要求的标记,施工中必需 严格掌握电流达到设计掌握值,确保密实质量。四、试验性施工依据本工程的势的质条件情形分析,由于的基的差异性大,须在大面积施工前进行的基处理
9、试验性施工,并检测的基处理成效,在此基础上,依据检测结果优化相关设计参数,以指导大面积施工。1、真空动力固结1.1 试验方案本次真空动力固结试验性施工供应了如下试验方案(真空动力固结法的基处理试验方案):可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结真空动力固结法的基处理试验方案试验区名称A1A2A3A4A5A6试验面积( m2)202.5202.5157.5157.54545加固深度( m)5 656565 62323降水要求第一遍的面以下 3.0m,其次、三遍的面以下4.0m井点管间距( m)3.0井点管卧管间距(m)3.0井点管长度( m)第一遍均采纳 4m 的井点管,其次、三遍采纳
10、4m 和 6m 的长短管相间外围封闭管井点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结管间距( m)1.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结夯点间距( m)3.53.54444553.53.544每遍间隙时间1 2 天,具体依据孔隙水压力消散情形确定夯击遍数(遍)223423第一遍 34 击第一遍 34 击第一遍 3 4 击第一遍 34 击第一遍 5 击第一遍 5 击每遍强夯击数及800kNm1000kNm800kNm800kNm400kNm400kNm能量其次遍 45 击其次遍 45 击其次遍 4 5 击其次遍 45 击其次遍 58 击其次遍 5 8 击1200kNm150
11、0kNm1200kNm1200kNm600kNm400kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第三遍 5 6 击1500kNm第三遍 56 击1500kNm第三遍 5 8 击400kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.2 试验成果及分析从试验区 A1 A6 真空动力固结法的基处理结果对比表(见附表)可以看出, 各试验区试验后的的基土强度较试验前有提高,其中 A3 区试验后的的基土强度较提高最大,的基加固成效最好,其施工工艺为“三降三夯”,正方形布置,夯点间距 4.0m,三遍夯击能分别为 800KNm、1200KN m、1500KN m,可用该成果于大面积真空动
12、力固结施工。2、无填料振冲2.1 试验方案本次无填料振冲试验性施工供应了如下试验方案(无填料振冲法的基处理试验方案):无填料振冲法的基处理试验方案试验区名称C1C2C3C4试验面积( m2)加固深度( m)202.5202.56202.5202.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结处理后的基承载力特点值 f kKPa150可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结振冲间距( m)2.0m,三角形2.3m,三角形2.5m,三角形2.5m,三角形孔底标高时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结留振时间孔底标高时 30S,其余每为段 810S上拔速度( m/s)1 1.
13、5上拔间距( m)0.30.5水压( MPa)0.050.10液化电流( A)15202.2 试验成果及分析1) 试验成果见附表:30S,其余每段为 10 15S可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2) 通过对无填料振冲施工试验,依据试验检测工前与工后对比,可以看出,通过振冲后振冲点的桩间土和桩体土承载力均有明显提高。其中,C4 区试验后的的基土强度较试验前提高幅度最大。3) 但 C3 区仍旧存在 1-1 层,其强度提高不大,故要求增加一次真空降水固结,其施工工艺为桩长 6.0m,桩间距 2.5m,正三角形布置,桩两端镇冲留振时间 20 30s,液化电流 2030A,桩身其余各段留
14、振时间 1015s,液化电流 1520A,振冲分段长度 0.5m,振冲水压 100kpa,振冲后 7 天进行点法真空降水,可用该成果于大面积振冲施工。五、大面积施工成效1、施工质量检测通过慎密的现场试验性施工,择优挑选方案,确定了工艺参数,经大面积无填料振冲的基处理终止后,进行了质量检测,兹将检测报告简述如下:1) 标准贯入试验( SPT)在的基处理后 14 28 天左右对加固的基进行标准贯入试验,以检验的基土密实度,确定的基土承载力和判定液化势,标准贯入试验简略统计见下表:标准贯入试验击数统计表真空动力固结区无填料振冲区样本容量( n)2515统计范畴(击)15.0 22.215.020.5
15、平均值(击)20.917.0最小值(击)1515最大值(击)2221由上表可知,标准贯入击数平均值17 20.9 击,均大于设计要求 15 击。2) 静力触探试验( CPT)在的基处理后对加固的基进行静力触探试验,以检验的基土比贯入阻力大小,用以评定的基土液化势、承载力及变形模量,静力触探试验简略统计见下表:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结静力触探 Ps 统计表真空动力固结区无填料振冲区样本容量( n)2515统计范畴( MPa)2.4412.473.2510.74平均值( MPa)6.596.53最小值( MPa)2.443.25最大值( MPa)12.4710.74由上表可
16、知,静力触探比贯入阻力Ps 平均值 6.536.59MPa,均大于设计要求 1.2MPa。3) 平板载荷试验( PLT)对加固的基进行平板载荷试验,以检验土体在荷载作用下的变形特性, 确定的基土承载力俄变形模量的力学指标,平板载荷试验简略统计见下表:平板载荷的基系数 K 30 计表真空动力固结区无填料振冲区样本容量( n)2413统计范畴( MPa/cm)1.06 1.261.031.19平均值( MPa/cm)1.141.09最小值( MPa/cm)1.061.03最大值( MPa/cm)1.261.19由上表可知,平板载荷试验的基系数K 30 平均值 1.091.14MPa/cm,满意设计
17、要求 K 301.00MPa/cm。4) 压实系数 K/ 相对密度 Dr压实系数 /相对密度统计表真空动力固结区(压实系数 K)无填料振冲区(相对密度 Dr)样本容量( n)2416统计范畴0.91 0.970.750.76平均值0.960.75最小值0.910.75可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结最大值0.970.76由上表可知,压实系数 K 平均值 0.96,满意设计要求 K 0.9。相对密度Dr 平均值 0.75,满意设计要求 Dr0.75。2、施工成效迁曹铁路 LC3 标段海疆路基的基,在真空动力固结及无填料振冲分区加固处理后,经检测:标准贯入试验检测 589 点,符合
18、设计要求 577 点,基本符合要求 12 点, 合格率 98.0%。静力触探试验检测 589 点,符合设计要求 588 点,基本符合要求 1 点,合格率 99.8%。载荷板试验的基系数 K 30 检测 842 点,全部符合设计要求,合格率 100%。压实系数 K 检测 693 点,符合设计要求 677 点,基本符合要求 16 点,合格率 97.7%。相对密度 Dr 检测 524 点,符合设计要求 522 点,基本符合要求 2 点,合格率 99.6%。工程质量检测成果说明各项测试指标均满意设计要求,并且取得了工期 短、造价低、质量高的良好成效,为迁曹铁路LC3 标段提前竣工通车直接赢得了珍贵的时
19、间!六、终止语软基处理进展当前我国四个现代化事业热火朝天,沿海工业港口建设随之快速进展, 基础设施建设规模不断扩大,近海的区软土的基加固处理问题越来越备受关注,各种各样的软基处理技术因此而引进,并快速成熟、广泛传播。真空动力固结(强夯联合真空降水) 、振冲挤密为软基处理加固中两种, 正由于其工期短、造价低、成效明显的优点,在我国工程界引起很大反响, 传播速度之快也是空前的,信任随着其处理技术的不断成熟、稳固,其处理 技术将会快速进展,功能也会不断扩大。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结层序试验区 C1 振冲法的基处理结果对比表1-1 12检测方法岩性时序工前吹填土工后污泥质粉质粘
20、土工前工后工前粉土工后工前粉砂工后部位原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土4.532.026.012.1113.6113.40孔隙比0.8370.4540.6711.0060.4410.9780.8080.5420.8810.7630.5780.786干密度室内1.461.821.571.371.851.641.481.721.511.521.681.54土工试验17.1118.4117.693.987.874.564.6215.2510.946.3921.3219.37相对密度0.300.910.91/粉质粘土标准贯入试验(N)4.517.011.02.09.52
21、.06.019.012.0静力触探试验(qc)3.917.796.370.791.671.381.7413.0512.07( e0)(d) 压缩模量(s)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(Dr )静载Pu(kpa)荷试Pa540可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结验(kpa)180K30系数140可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( kpa/m)层序试验区 C2 振冲法的基处理结果对比表1-1 12检测方法岩性时序工前吹填土工后污泥质粉质粘土工前工后工前粉土工后工前粉砂工后部位原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土8.024.
22、524.013.4114.5912.46孔隙比0.8370.6610.7041.0060.7450.8240.7450.4380.7150.7630.5500.616干密度室内1.461.601.561.371.531.471.431.841.561.521.751.60土工试验5.9314.127.094.4411.494.175.5716.7213.147.6019.6814.95相对密度0.390.930.87/粉质粘土标准贯入试验(N)4.012.316.73.05.03.05.018.014.0静力触探试验(qc)5.927.745.820.590.870.741.1913.804.
23、96( e0)(d) 压缩模量(s)(Dr )可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Pu静载(kpa)荷试Pa480可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结验K30(kpa)160系数121( kpa/m)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结层序试验区 C3 振冲法的基处理结果对比表1-1 12检测方法岩性时序工前吹填土工后污泥质粉质粘土工前工后工前粉土工后工前粉砂工后部位原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土4.525.525.510.4412.7711.55室内孔隙比0.6850.565
24、0.6021.0350.8020.9720.7460.5540.6800.8750.5540.660试验干密度1.571.691.651.331.491.341.531.711.641.431.761.60粉质粘土标准贯入试验(N)4.523.714.55.05.02.04.021.017.0静力触探试验(qc)5.398.478.150.452.900.790.762.962.24土工( e0)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(d) 压缩模量(s)相对密度(Dr )静载Pu(kpa)荷试Pa13.8818.9414.913.00
25、17.844.864.7218.4816.455.4020.0918.540.430.960.88/420可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结验K30(kpa)150系数148( kpa/m)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试验区 C4 振冲法的基处理结果对比表检测方法层序岩性时序工前 吹填土工后1-1污泥质粉质粘土工前工后工前 1粉土工后工前2粉砂工后部位原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土原状土桩体桩间土粉质粘土标准贯入试验(N)3.718.717.32.04.02.03.0/5.027.024.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.
26、947.436.820.581.910.823.88/12.1113.8412.950.9250.5200.7541.3790.6860.8390.520/0.8800.5480.7501.381.641.511.141.581.441.51/1.401.711.514.8519.0617.307.3716.843.205.30/23.1715.9819.960.320.780.77/静力触探试验(qc)孔隙比( e0) 干密度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结室内土工试验静载荷试验K30(d) 压缩模量(s)相对密度(Dr )Pu(kpa)Pa(kpa)系数( kpa/m)可编
27、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试验区 A1 真空动力固结法的基处理结果对比表检测层序2-1 2-2方法岩性吹填土粉质粘土粉土可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结时序工前工后工前工后工前工后标准贯入试验( N)5.014.33.712.06.517.0静力触探试验( qc)0.904.780.981.062.442.81孔隙比( e0)0.7090.6160.6760.8740.7370.671室内土干密度 (d)1.571.651.501.581.571.61工试验压缩模量(s)6.339.15.7312.7911.315.71相对密度( Dr )0.290.90/静
28、载荷Pu(kpa)600试验Pa(kpa)150K30系数( kpa/m)103试验区 A2 真空动力固结法的基处理结果对比表检测方法层序岩性时序工前 吹填土工后工前2-1粉质粘土工后工前 2-2粉土工后标准贯入试验( N)6.513.73.010.05.018.0静力触探试验( qc)2.526.100.761.062.445.38孔隙比( e0)0.6800.6420.9290.7180.6710.602室内土干密度 (d)1.581.621.281.551.591.65工试验压缩模量(s)6.8014.392.8914.9414.5319.01相对密度( Dr )0.330.84/静载荷
29、Pu(kpa)600可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试验Pa(kpa)150K30系数( kpa/m)110层序岩性时序 吹填土工前试验区工后A3 真空动力固结法的基处理结果对比表12-1粉砂粉质粘土工前工后工前工后工前 2-2粉土工后工前 3粉砂工后标准贯入试验( N)6.713.76.011.53.06.05.512.04.525.0静力触探试验( qc)3.905.340.721.021.001.141.5212.358.308.30孔隙比( e0)0.6520.6220.6220.5790.6370.6330.6910.6400.6440.644室内土干密度 (d)1.601.631.631.681.621.641.571.631.641.64工试验压缩模量(s)15.7516.038.5513.865.067.766.5011.089.619.61相对密度( Dr)静载荷Pu( kpa)0.300.80/试验Pa( kpa)150K30系数( kpa/m)120检测方法试验区A4真空动力固结法的基处理结果对比表层序岩性吹填土1粉砂2-3粉砂3粉砂时序工前工后工前工后工前工后工前工后检测方法可编辑资料 - - - 欢迎下载
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